2025年4月30日，《Nature》雜志在線發(fā)表了國際意識研究合作項目（COGITATE）的階段性成果，題為“Adversarial testing of global neuronal workspace and integrated information theories of consciousness”。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院、麥戈文腦研究所羅歡教授團(tuán)隊作為全球六個獨立實驗室之一，與來自哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、牛津大學(xué)、Donders研究所、紐約大學(xué)的實驗室開展為期四年的跨國合作，通過多模態(tài)腦成像技術(shù)對意識神經(jīng)機(jī)制的兩大主流理論進(jìn)行系統(tǒng)性驗證。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院為該論文共同第一完成單位。
對抗性合作，開創(chuàng)科學(xué)研究新方式
意識產(chǎn)生機(jī)制作為科學(xué)界的重大謎題，其探索意義堪比百年前對生命起源的追問。然而，當(dāng)前該領(lǐng)域普遍存在"牙刷問題"——各學(xué)派往往固守自身理論框架，缺乏跨體系的直接對話與實證比較。為突破這一局限，COGITATE項目創(chuàng)新性地引入諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎得主Daniel Kahneman提出的"對抗性合作"（adversarial collaboration）理念，集結(jié)了意識研究兩大理論提出者：法國科學(xué)院院士Stanislas Dehaene（"全局神經(jīng)工作空間理論"GNWT"）與威斯康辛大學(xué)Giulio Tononi教授（"整合信息理論"IIT）。
在這一開創(chuàng)性的對抗性合作中，兩位理論提出者首先基于實驗設(shè)計提出各自理論的對抗性假設(shè)。隨后，全球六個觀點中立的實驗室分別采用功能磁共振、腦磁圖和顱內(nèi)腦電三種腦成像技術(shù)，對這些假設(shè)進(jìn)行獨立驗證。為確保研究的嚴(yán)謹(jǐn)性，所有實驗預(yù)測、方法及結(jié)果解釋均提前進(jìn)行預(yù)注冊，徹底杜絕事后歸因的可能性。這一新型合作模式不僅為意識研究提供了更可靠的實證基礎(chǔ)，更標(biāo)志著科學(xué)研究方法的根本性轉(zhuǎn)變，為未來跨領(lǐng)域、跨理論的科學(xué)探索樹立了典范。
超越輸贏之爭，追尋真理之光
COGITATE項目通過兩個實驗對以下三個問題開展假設(shè)檢驗：（1）意識體驗發(fā)生在大腦何處；（2）意識體驗的時間動態(tài)特性；（3）意識體驗中腦區(qū)間的溝通交流。GNW和IIT這兩個理論對這三個問題都有各自不同的假設(shè)。實驗結(jié)果表明，兩個理論的假設(shè)均未得到完全支持（如下圖總結(jié)）。具體而言，IIT理論預(yù)測的初級視覺皮層與中級視覺皮層間的持續(xù)同步活動未被觀測到，而GNWT理論預(yù)期的前額葉的部分特征的意識表征、前額葉-感覺皮層同步活動以及刺激消失時的瞬時激發(fā)也均未獲得驗證。
這些發(fā)現(xiàn)雖然符合科學(xué)理論發(fā)展過程中"沒有完美理論"的預(yù)期，但其重要意義在于推動了意識研究領(lǐng)域的批判性反思，為未來研究提供了新的切入點，并可能對相關(guān)學(xué)科產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。目前，COGITATE項目組正在通過大規(guī)模實驗數(shù)據(jù)的對抗性合作研究，進(jìn)一步檢驗這兩種理論?；趪?yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測框架和系統(tǒng)的假設(shè)驗證，科學(xué)界有望對現(xiàn)有意識理論進(jìn)行全面評估，最終推動該領(lǐng)域形成更統(tǒng)一的認(rèn)識。
科學(xué)國際共同體：合作、開放、共享
這樣的對抗式國際科學(xué)共同體合作在當(dāng)今形勢下顯得尤為可貴，反映了科學(xué)界呼喚開放共享的聲音。COGITATE項目組秉持開放科學(xué)精神，承諾向全球?qū)W術(shù)界公開完整數(shù)據(jù)集（包括原始數(shù)據(jù)、分析流程和代碼），這將極大促進(jìn)研究的可重復(fù)驗證，并為后續(xù)研究的完善與拓展奠定堅實基礎(chǔ)。通過建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測框架、提出清晰的科學(xué)假設(shè)，以及開展系統(tǒng)性的對抗性合作研究，該項目不僅為意識科學(xué)研究樹立了新范式，更有望推動學(xué)界對現(xiàn)有理論進(jìn)行全面檢視，最終達(dá)成更廣泛的科學(xué)共識。這種開放、透明、協(xié)作的研究模式，不僅體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)研究的最高標(biāo)準(zhǔn)，也為解決意識這一重大科學(xué)難題提供了可靠路徑。
北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院為該論文共同第一單位。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院已出站博士后、北京語言大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院劉玲為本文共同第一作者。
項目核心團(tuán)隊
- 總負(fù)責(zé)人：Lucia Melloni教授（馬普所）、Liad Mudrik教授（特拉維夫大學(xué)）、Michael Pitts教授（Reed學(xué)院）
- 獨立實驗室：Ole Jensen教授（牛津大學(xué)）、Floris de Lange教授（Donders研究所）、 Gabriel Kreiman教授（哈佛大學(xué)）、羅歡教授（北京大學(xué)）、Hal Blumenfeld（耶魯大學(xué)）、Simon Henin教授（紐約大學(xué)）
- 理論指導(dǎo)小組：Stanislas Dehaene教授、Giulio Tononi教授、Melanie Boly教授、Christof Koch教授（Allen研究所）
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08888-1
對抗式合作的理論預(yù)測、實驗結(jié)果和結(jié)論
2025-05-03